二氧化氯是一种由氯原子和氧原子构成的化合物。它具有不同的物态，包括黄绿色气体、红棕色液体和橙色固体。作为一种氧化剂，它可以将氧转移到各种基质上，并通过氧化还原反应获得电子。在水中，二氧化氯不会水解，通常用作水溶液中的溶解气体处理。然而，二氧化氯也存在潜在的危害，包括健康问题、爆炸性和可燃性。它常被用作漂白剂，是氯的最稳定的氧化物，也是唯一大量生产的卤素氧化物。
二氧化氯具有优异的氧化作用，可以分解细菌和病毒的蛋白质单体氨基酸，具有杀菌和消毒效果，是一种广泛应用的杀菌剂。无论是医院、游泳池还是食品加工厂和住家环境，都需要一种广泛且安全的杀菌剂。然而，由于二氧化氯生成机的投资成本高以及检测方法的不便，其推广仍存在困难。因此，寻求更有效和经济的杀菌剂是当前的重要课题。
二氧化氯的制备方式主要有化学法和电解法两种。电解法是通过电解二氧化氯生成机产生高品质的二氧化氯，具有较好的经济效益。化学法是通过氯酸钠等与强酸混合后经活化反应得到。
二氧化氯是一种高选择性的氧化剂，其杀菌作用机制因作用物质不同而有所不同。由于其强氧化能力，几乎全部以分子态存在。它通过特殊的单一电子转移机制释放出新生态的氧原子，利用氧原子的氧化作用和渗透压差穿透细菌细胞膜，抑制其呼吸作用，并使磷酸转移酶失去活性，影响其代谢，从而杀灭细菌。此外，它还可以通过氧化葡萄糖氧化酶等蛋白质的双硫键，破坏其键结，使蛋白质失去活性，从而让细菌无法生存。
二氧化氯是一种人工制造的气体，具有较强的吸附和穿透能力，可以抑制细菌、病毒和霉菌的细胞壁，抑制蛋白质合成，达到抑菌和杀菌的效果。它是一种对环境、人体和动物比较友善的绿色消毒剂，通常用于自来水消毒，也是合法的食品用洗洁剂。此外，二氧化氯还广泛应用于面粉和木质纸浆的漂白，以及对抗病毒、细菌和原生动物引起的囊肿和卵囊。
自从1956年比利时布鲁塞尔将自来水消毒剂由氯气改为二氧化氯以来，二氧化氯开始被广泛使用。
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